DE3784568T2

DE3784568T2 - Sound reproduction apparatus for use in a vehicle.

Info

Publication number: DE3784568T2
Application number: DE87110010T
Authority: DE
Inventors: Yoichi Kimura; Kosaku Murata; Yasutoshi Nakama; Shuichi Obata; Michiko Ogawa; Shuji Saiki; Katsuaki Satoh; Kenichi Terai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2007-07-11
Also published as: EP0252522A3; CA1279270C; EP0252522B1; US4924962A; EP0252522A2; DE3784568D1

Description

FIELD OF INVENTION

Diese Erfindung betrifft eine Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen Raum, wie als typisches Beispiel den Passagierraum eines Fahrzeugs.This invention relates to a sound reproducing device for use in a closed space, such as a typical example of a passenger compartment of a vehicle.

DESCRIPTION OF THE STATE OF THE ART

Schallwiedergabevorrichtungen, wie Kompaktplattenspieler, sind in der letzten Zeit in ihrer Leistungsfähigkeit verbessert worden und es besteht ein wachsender Bedarf zur Ausdehnung des Tonbereichs, um Super-Baß-Schall in Hinblick auf eine Niederbereichsschallwiedergabe im Passagierraum eines Fahrzeugs wiederzugeben. Vor diesem Hintergrund ist eine Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung im Passagierraum eines Fahrzeugs, wie dem in Fig. 14 gezeigten, bekannt geworden. In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Lautsprechereinheit und das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen rückwärtigen Kofferraum. In diesem Beispiel wird der rückwärtige Kofferraum 17 als geschlossener Hohlraum auf der Rückseite der Lautsprechereinheit 16 verwendet, um den Niederfrequenzbereich des Schalldruckfrequenzverhaltens im Passagierraum des Fahrzeugs auszudehnen.Sound reproducing devices such as compact disc players have recently been improved in performance and there is a growing demand for expanding the sound range to reproduce super bass sound in view of low-range sound reproduction in the passenger compartment of a vehicle. Against this background, a sound reproducing device for use in the passenger compartment of a vehicle such as that shown in Fig. 14 has been known. In Fig. 14, reference numeral 16 denotes a speaker unit and reference numeral 17 denotes a rear trunk. In this example, the rear trunk 17 is used as a closed cavity on the rear of the speaker unit 16 in order to expand the low frequency range of the sound pressure frequency response in the passenger compartment of the vehicle.

Fig. 15 zeigt ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung, welche über ein Lautsprechersystem 18 geschlossener Art mit kleinem Fassungsvermögen oder ein System nach Baßreflexart sowie eine elektrische Kompensationseinrichtung 19 wie eine Tonregelung oder einen sogenannten Grafik-Equalizer verfügt.Fig. 15 shows another example of a conventional device which has a small capacity closed type loudspeaker system 18 or a bass reflex type system and an electrical compensation device 19 such as a tone control or a so-called graphic equalizer.

In diesem Beispiel ist die abfallende Charakteristik des Lautsprechersystems 18 im niedrigen Bereich durch die elektrische Kompensationseinrichtung 19 so eingestellt oder verbessert, daß der Niederfrequenzbereich des Schalldruckfrequenzverhaltens in dem Passagierraum ausgedehnt wird.In this example, the falling characteristic of the loudspeaker system 18 in the low range is adjusted or improved by the electrical compensation device 19 so that the low frequency range of the sound pressure frequency behavior in the passenger compartment is extended.

Fig. 16 zeigt ein Beispiel der Frequenzcharakteristik (a) des Lautsprechersystems und ein Beispiel (b) der elektrischen Kompensationseinrichtung.Fig. 16 shows an example of the frequency characteristic (a) of the speaker system and an example (b) of the electric compensation device.

Jedoch kann die in Fig. 14 gezeigte herkömmliche Anordnung nicht bei einer Art von Fahrzeug wie einem sogenannten Hatch-Back-Car oder Station-Wagon verwendet werden, welcher ohne einen geschlossenen rückwärtigen Kofferraum konstruiert ist. Selbst wenn sie bei der Art von Fahrzeug angewendet wird, das einen rückwärtigen Kofferraum hat, ist die einzig vernünftige Methode zur Auslegung der inneren Schalldruckfrequenzcharakteristik eine solche, bei der die Konstanten der Lautsprechereinheit selbst geändert werden.However, the conventional arrangement shown in Fig. 14 cannot be applied to a type of vehicle such as a so-called hatch-back car or station wagon which is constructed without a closed rear trunk. Even if it is applied to the type of vehicle having a rear trunk, the only reasonable method of designing the internal sound pressure frequency characteristics is one in which the constants of the speaker unit itself are changed.

Das Maß an Entwurfsfreiheit für diese Anordnung ist somit sehr beschränkt.The degree of design freedom for this arrangement is therefore very limited.

Die in Fig. 15 gezeigte herkömmliche Anordnung ist von diesem Problem frei, jedoch benötigt sie wegen der Verwendung der elektrischen Kompensationseinrichtung 19 im Niederfrequenzbereich ein große Eingangsleistung für die Lautsprechereinheit, wodurch das Vorsehen eines Leistungsverstärkers hoher Leistung erforderlich wird. Es besteht auch ein Problem der Verzerrung aufgrund einer die Tonqualität beeinträchtigenden erhöhten Signalamplitude.The conventional arrangement shown in Fig. 15 is free from this problem, but it requires a large input power to the speaker unit because of the use of the electrical compensation device 19 in the low frequency range, thereby necessitating the provision of a high-power power amplifier. There is also a problem of distortion due to an increased signal amplitude deteriorating the sound quality.

Aus der DE-A-3 404 655 ist eine Lautsprechervorrichtung zur Verwendung in einem Raum wie einem Wohnzimmer oder einem anderen großen Raum bekannt, welche ein Lautsprechersystem mit Seitenwänden zur Bildung von mindestens einem Kanal, einer Lautsprechereinheit mit einer ersten Niederbereichsresonanzfrequenz, wenn in einem Freifeldraum, und einer Schallabstrahlungsfläche enthält. Zur Verbesserung der akustischen Übertragung ist entweder ein einziger Kanal vorgesehen, dessen effektive Länge ein Viertel der Wellenlänge der niedrigsten zu übertragenden Frequenz beträgt, oder es sind zwei Kanäle vorgesehen, von denen die Länge des zweiten Kanals das dreifache der Länge des ersten Kanals beträgt, d. h. drei Viertel der Wellenlänge entsprechend der niedrigsten zu übertragenden Frequenz, wobei die Länge des längeren Kanals gleich der halben Wellenlänge der Resonanzfrequenz der Lautsprechereinheit im freien Raum ist.From DE-A-3 404 655 a loudspeaker device for use in a room such as a living room or other large room is known, which comprises a loudspeaker system with side walls for forming at least one channel, a loudspeaker unit with a first low-range resonance frequency when in a free-field room, and a sound radiation surface. To improve the acoustic transmission, either a single channel is provided, the effective length of which is a quarter of the wavelength of the lowest frequency to be transmitted, or two channels are provided, of which the length of the second channel is three times the length of the first channel, i.e. three quarters of the wavelength corresponding to the lowest frequency to be transmitted, the length of the longer channel being equal to half the wavelength of the resonance frequency of the loudspeaker unit in free space.

SUMMARY OF THE INVENTION

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen Raum eines verhältnismäßig kleinen Volumens, wie dem Passagierraum eines Motorfahrzeugs zu schaffen.The aim of the present invention is to provide a sound reproduction device for use in a closed space of a relatively small volume, such as the passenger compartment of a motor vehicle.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Lautsprechervorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen Raum vorgesehen, enthaltend mindestens ein Lautsprechersystem mit Seitenwänden, einer Lautsprechereinheit mit einer ersten Niederbereichsresonanzfrequenz F0, wenn in einem Freifeldraum, und einer Schallabstrahlungsfläche, wobei die Schallabstrahlungsfläche an einem vorgegebenen Ort in dem geschlossenen Raum angeordnet ist, wobei der vorgegebene Ort eine gegebene akustische Impedanz in dem geschlossenen Raum hat, welche eine imaginäre Komponente gleich Null bei einer Frequenz Fs hat, die eine niedrigste Frequenz ist, bei der die imaginäre Komponente der akustischen Impedanz Null ist, wobei die erste Niederbereichsresonanzfrequenz F0 der Lautsprechereinheit im wesentlichen gleich der Frequenz Fs ist, so daß die Lautsprechereinheit in dem geschlossenen Raum mit einem verhältnismäßig flachen Schalldruckfrequenzverhalten in einem Niederfrequenzbereich unterhalb der Frequenz Fs arbeitet.According to a first embodiment of the invention, a loudspeaker device for use in a closed space is provided, comprising at least one loudspeaker system with side walls, a loudspeaker unit with a first low-range resonance frequency F0 when in a free-field space, and a sound radiation surface, wherein the sound radiation surface is arranged at a predetermined location in the closed space, wherein the predetermined location has a given acoustic impedance in the closed space which has an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, wherein the first low-range resonance frequency F0 of the loudspeaker unit in the is essentially equal to the frequency Fs, so that the loudspeaker unit operates in the closed room with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Lautsprechervorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen Raum geschaffen, enthaltend mindestens ein Lautsprechersystem mit Seitenwänden, einer Lautsprechereinheit, einer Schallabstrahlungsfläche und einer Kanaleinrichtung, wobei die Schallabstrahlungsfläche an einem vorgegebenen Ort in dem geschlossenen Raum angeordnet ist, wobei der vorgegebene Ort eine gegebene akustische Impedanz in dem geschlossenen Raum aufweist, welche eine imaginäre Komponente gleich Null bei einer Frequenz Fs hat, die eine niedrigste Frequenz ist, bei der die imaginäre Komponente der akustischen Impedanz Null ist, wobei die Kanaleinrichtung eine Länge L1 entlang ihrer Mittellinie hat, wobei L1 die Bedingung C/(4Fs)≤L1≤C/(2Fs) erfüllt, bei der C die akustische Compliance des geschlossenen Raums ist, so daß die Lautsprechereinheit in dem geschlossenen Raum mit einem verhältnismäßig flachen Schalldruckfrequenzverhalten in einem Niederfrequenzbereich unterhalb der Frequenz Fs arbeitet.According to another embodiment of the invention, there is provided a loudspeaker device for use in an enclosed space, comprising at least one loudspeaker system having side walls, a loudspeaker unit, a sound radiating surface and a duct means, the sound radiating surface being arranged at a predetermined location in the enclosed space, the predetermined location having a given acoustic impedance in the enclosed space having an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, the duct means having a length L1 along its center line, L1 satisfying the condition C/(4Fs)≤L1≤C/(2Fs), where C is the acoustic compliance of the enclosed space, so that the loudspeaker unit operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Lautsprechervorrichtung zur Verwendung in einem geschlossenen Raum geschaffen, enthaltend mindestens ein Lautsprechersystem mit Seitenwänden, einer Lautsprechereinheit, einer Kanaleinrichtung, wobei ein erster Kanal auf der Vorderseite der Lautsprechereinheit angeordnet ist und ein zweiter Kanal auf der Rückseite der Lautsprechereinheit angeordnet ist, und einer Schallabstrahlungsfläche, wobei die Schallabstrahlungsfläche an einem vorgegebenen Ort in dem geschlossenen Raum angeordnet ist, wobei der vorgegebene Ort eine gegebene akustische Impedanz in dem geschlossenen Raum aufweist, die eine imaginäre Komponente gleich Null bei einer Frequenz Fs hat, die eine niedrigste Frequenz ist, bei der die imaginäre Komponente der akustischen Impedanz Null ist, wobei der erste und der zweite Kanal jeweilige Längen längs jeweiliger Mittellinien derselben haben, welche um eine Länge L2 differieren, die die Bedingung C/(4Fs)≤L2≤C/(2Fs) erfüllt, wobei C die akustische Compliance des geschlossenen Raums ist, so daß die Lautsprechereinheit in dem geschlossenen Raum mit einem verhältnismäßig flachen Schalldruckfrequenzverhalten in einem Niederfrequenzbereich unterhalb der Frequenz Fs arbeitet.According to yet another embodiment of the present invention, there is provided a loudspeaker device for use in a closed space, comprising at least one loudspeaker system having side walls, a loudspeaker unit, a channel device, a first channel being arranged on the front of the loudspeaker unit and a second channel being arranged on the back of the loudspeaker unit, and a sound radiating surface, the sound radiating surface being arranged at a predetermined location in the closed space, the predetermined location having a given acoustic impedance in the closed space having an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, the first and second channels having respective lengths along respective center lines thereof which differ by a length L2 satisfying the condition C/(4Fs)≤L2≤C/(2Fs), where C is the acoustic compliance of the enclosed space, so that the loudspeaker unit operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

Schließlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verminderung der Tonverzerrung eines Lautsprechersystems zur Verwendung in einem geschlossenen Raum geschaffen, enthaltend die Schritte Auswählen eines Ortes in dem geschlossenen Raum zur Anbringung einer Lautsprechereinheit mit einer ersten Niederbereichsresonanzfrequenz F0, wenn in einem Freifeldraum, Bestimmen einer akustischen Impedanz an dem Ort in dem geschlossenen Raum, welche eine imaginäre Komponente gleich Null bei einer Frequenz Fs aufweist, die eine niedrigste Frequenz ist, bei der die imaginäre Komponente der akustischen Impedanz Null ist, und mit Auswählen der Seitenwände, Schallerzeugungseinrichtung und Schallabstrahlungsfläche der Lautsprechereinheit solchermaßen, daß bei Anbringung an besagtem Ort in dem geschlossenen Raum die erste Niederbereichsresonanzfrequenz F0 der Lautsprechereinheit im wesentlichen gleich der Frequenz Fs ist, so daß die Lautsprechereinheit in dem geschlossenen Raum mit einem verhältnismäßig flachen Schalldruckfrequenzverhalten in einem Niederfrequenzbereich unterhalb der Frequenz Fs arbeitet.Finally, according to the present invention, there is provided a method of reducing sound distortion of a loudspeaker system for use in an enclosed space, comprising the steps of selecting a location in the enclosed space for mounting a loudspeaker unit having a first low-range resonance frequency F0 when in a free-field space, determining an acoustic impedance at the location in the enclosed space having an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, and selecting the side walls, sound generating means and sound radiating surface of the loudspeaker unit such that when mounted at said location in the enclosed space, the first low-range resonance frequency F0 of the loudspeaker unit is substantially equal to the frequency Fs, so that the loudspeaker unit in the enclosed space has a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

Dementsprechend wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug geschaffen, welche dazu in der Lage ist, die Kurve des Schalldruckfrequenzverhaltens flach zu machen ohne den Pegel der Verzerrung im Niederfrequenzbereich zu vergrößern, selbst bei der Anwendung für eine Art von Fahrzeug, die keinen geschlossenen Raum aufweist, und die in der geeignetsten Weise entsprechend der Art des Fahrzeugs und ihrer Anbringungsposition ausgelegt werden kann.Accordingly, according to the present invention, there is provided a sound reproducing apparatus for use in a vehicle which is capable of making the sound pressure frequency response curve flat without increasing the level of distortion in the low frequency range, even when applied to a type of vehicle, which does not involve an enclosed space and which can be designed in the most appropriate manner according to the type of vehicle and its installation position.

Zu diesem Zwecke ist die erfindungsgemäße Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug derart ausgebildet, daß, wenn die niedrigste Frequenz in einem Frequenzbereich, innerhalb dessen der Imaginärteil der akustischen Impedanz an der Schallabstrahlungsfläche des Lautsprechersystems in der Richtung des Raums innerhalb des Passagierraums Null ist, Fs ist, und wenn die Niederbereichsresonanzfrequenz des Lautsprechersystems selbst im freien Raum F0 ist, F0 und Fs im wesentlichen einander gleich sind.For this purpose, the sound reproducing device for use in a vehicle according to the invention is designed such that when the lowest frequency in a frequency range within which the imaginary part of the acoustic impedance at the sound radiation surface of the speaker system in the direction of the space inside the passenger compartment is zero is Fs, and when the low-range resonance frequency of the speaker system itself in free space is F0, F0 and Fs are substantially equal to each other.

Die Frequenz Fs wird durch Simulation oder Beobachtung erhalten, durchgeführt an der Position, an welcher das Lautsprechersystem in dem geschlossenen Raum oder dem Passagierraum angebracht wird. Der Erfinder des vorliegenden hat herausgefunden, daß die Lautsprechereinheit in einem Steifigkeitsregelbereich bei Frequenzen niedriger als Fs arbeitet, wie im Falle eines sogenannten Kopfhörers, so daß der Schalldruck unter der treibenden Bedingung einer konstanten Beschleunigung zunimmt. Es ist möglich, das Lautsprechersystem durch Abschätzen einer Schalldruckfrequenzcharakteristik im Niederfrequenzbereich in dem Passagierraum auszulegen, wie oben erwähnt. Wenn das Lautsprechersystem so konstruiert wird, daß es einen akustischen Kanal hat, werden der Schwingungspegel der Lautsprechereinheit und somit die durch die Schwingung verursachte Verzerrung wegen des Phänomens der Resonanz in dem akustischen Kanal in einem Niederfrequenzbereich in der Nachbarschaft von Fs in großem Maße reduziert.The frequency Fs is obtained by simulation or observation conducted at the position where the speaker system is installed in the closed space or the passenger compartment. The present inventor has found that the speaker unit operates in a rigidity control range at frequencies lower than Fs as in the case of a so-called headphone, so that the sound pressure increases under the driving condition of constant acceleration. It is possible to design the speaker system by estimating a sound pressure frequency characteristic in the low frequency range in the passenger compartment as mentioned above. When the speaker system is designed to have an acoustic channel, the vibration level of the speaker unit and hence the distortion caused by the vibration are greatly reduced due to the phenomenon of resonance in the acoustic channel in a low frequency range in the neighborhood of Fs.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, die ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und der Position, an welcher die Vorrichtung in dem Passagierraum angebracht ist, darstellt;Fig. 1 is a perspective view of a sound reproduction apparatus for use in a vehicle, which is a first embodiment of the present invention and the position at which the device is mounted in the passenger compartment;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;Fig. 2 is a side view of the device shown in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;Fig. 3 is a plan view of the device shown in Fig. 1;

Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines Lautsprechersystems bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of the structure of a speaker system in the first embodiment of the present invention;

Fig. 5 ist ein charakteristisches Diagramm, in welchem der Imaginärteil der inneren akustischen Impedanz des in Fig. 4 gezeigten Lautsprechersystems dargestellt ist;Fig. 5 is a characteristic diagram showing the imaginary part of the internal acoustic impedance of the speaker system shown in Fig. 4;

Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Schalldruckfrequenzcharakteristik, die auftritt, wenn eine Schallabstrahlungsfläche oder eine Membran des gleichen Lautsprechersystems mit einer konstanten Beschleunigung relativ zu den Frequenzen betrieben wird;Fig. 6 is a graphical representation of the sound pressure frequency characteristics that occur when a sound radiating surface or a diaphragm of the same loudspeaker system is operated at a constant acceleration relative to the frequencies;

Fig. 7 ist eine grafische Darstellung der Schalldruckfrequenzcharakteristik des gleichen Lautsprechersystems im freien Raum;Fig. 7 is a graphical representation of the sound pressure frequency characteristics of the same loudspeaker system in free space;

Fig. 8 ist eine grafische Darstellung der Schalldruckfrequenzcharakteristik des gleichen Lautsprechersystems in einem Passagierraum;Fig. 8 is a graphical representation of the sound pressure frequency characteristics of the same loudspeaker system in a passenger compartment;

Fig. 9 ist eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines Lautsprechersystems in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of the structure of a speaker system in a second embodiment of the present invention;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht des Aufbaus eines Lautsprechersystems in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und der Position, an welcher das Lautsprechersystem in dem Passagierraum angeordnet ist;Fig. 10 is a side view of the structure of a speaker system in a third embodiment of the present invention and the position at which the speaker system is arranged in the passenger compartment;

Fig. 11a ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines Lautsprechersystems in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 11a is a cross-sectional view of the structure of a speaker system in a fourth embodiment of the present invention;

Fig. 11b ist eine Seitenansicht, die die Position zeigt, an welcher das in Fig. 11a gezeigte Lautsprechersystem in einem Passagierraum angeordnet ist;Fig. 11b is a side view showing the position at which the speaker system shown in Fig. 11a is arranged in a passenger compartment;

Fig. 12a bis 12c und Fig. 13a bis 13d sind perspektivische Ansichten von Schallwiedergabevorrichtungen zur Verwendung in einem Fahrzeug, die jeweils über akustische Kanäle verfügen, die durch einen Teil der Struktur des Fahrzeugs gebildet sind;Fig. 12a to 12c and Fig. 13a to 13d are perspective views of sound reproduction devices for use in a vehicle, each having acoustic channels formed by part of the structure of the vehicle;

Fig. 14 ist eine Seitenansicht einer herkömmlichen inneren Schallwiedergabevorrichtung unter Verwendung eines rückwärtigen Kofferraums;Fig. 14 is a side view of a conventional interior sound reproduction device using a rear trunk;

Fig. 15 ist ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung unter Verwendung einer elektrischen Kompensationseinrichtung; undFig. 15 is an example of a conventional device using an electrical compensating device; and

Fig. 16 ist ein charakteristisches Diagramm der Frequenzcharakteristik der elektrischen Kompensationseinrichtung und der Schalldruckfrequenzcharakteristik in dem Passagierraum im Falle der herkömmlichen Vorrichtung.Fig. 16 is a characteristic diagram of the frequency characteristic of the electric compensating device and the sound pressure frequency characteristic in the passenger compartment in the case of the conventional device.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Hinblick auf bevorzugte Ausführungsbeispiele derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.The present invention will be described below in terms of preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, in welcher eine Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, welche ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, und die Anbringungsposition dieser Vorrichtung illustriert sind. Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht dieser Vorrichtung. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Lautsprechersystem 1 versehen mit einer Lautsprechereinheit 2 und einem akustischen Kanal 3, welcher durch eine Anzahl von Trennwänden 6 umgelenkt ist und welcher eine Öffnung 4 hat, versehen, und wobei in dem Passagierraum eine rückwärtige Ablage 5 vorgesehen ist.Fig. 1 is a perspective view illustrating a sound reproducing device for use in a vehicle, which is an embodiment of the present invention, and the mounting position of this device. Fig. 2 is a schematic side view and Fig. 3 is a plan view of this device. As shown in Fig. 3, a speaker system 1 is provided with a speaker unit 2 and an acoustic duct 3 which is deflected by a number of partition walls 6 and which has an opening 4, and a rear shelf 5 is provided in the passenger compartment.

Der Betrieb der so aufgebauten Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug soll folgend beschrieben werden.The operation of the sound reproduction device constructed in this way for use in a vehicle is described below.

Zuerst soll vor der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels der Unterschied zwischen der akustischen Charakteristik, die bei der Anbringung des Lautsprechersystems in einem geschlossenen Raum wie dem Passagierraum eines Fahrzeugs an den Tag gelegt wird, und der akustischen Charakteristik in einem freien Raum, der durch einen schalltoten Raum repräsentiert wird, erläutert werden.Before describing this embodiment, the difference between the acoustic characteristics, which is exhibited when the loudspeaker system is installed in a closed space, such as the passenger compartment of a vehicle, and the acoustic characteristics in a free space, which is represented by an anechoic chamber.

Zur Erläuterung, es wird der Einfluß auf das Lautsprechersystem, wenn das Lautsprechersystem in den geschlossenen Raum des Passagierraums gebracht wird, untersucht, indem die akustische Impedanz an der Schallabstrahlungsfläche des Lautsprechersystems in der Richtung des Innenraums des Passagierraums erhalten wird.To illustrate, the influence on the speaker system when the speaker system is placed in the closed space of the passenger compartment is investigated by obtaining the acoustic impedance at the sound radiation surface of the speaker system in the direction of the interior of the passenger compartment.

Fig. 5 zeigt den Imaginärteil der akustischen Impedanz in dem Passagierraum, wenn die Schallabstrahlungsfläche des in Fig. 1 gezeigten Lautsprechersystems 1, nämlich die Frontfläche der Lautsprechereinheit 2 und die Abstrahlungsfläche der Öffnung 4 des akustischen Kanals gleichzeitig getrieben werden. Die Ordinate in Fig. 5 wurde durch die Impedanz einer ebenen Welle in der Luft normiert.Fig. 5 shows the imaginary part of the acoustic impedance in the passenger compartment when the sound radiation surface of the speaker system 1 shown in Fig. 1, namely the front surface of the speaker unit 2 and the radiation surface of the opening 4 of the acoustic channel are driven simultaneously. The ordinate in Fig. 5 has been normalized by the impedance of a plane wave in the air.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Wert der Impedanz negativ in einem schraffierten Bereich unter ungefähr 60 Hz. Von 1/jωC = j (-1/ωC) wird dies als Anzeige eines kapazitiven Zustandes angesehen. Wenn diese Übergangsfrequenz Fs ist, nimmt der Schalldruck zu, wenn die Frequenz in den Bereich unterhalb Fs vermindert wird, wie in Fig. 6 gezeigt, wenn die Schallabstrahlungsfläche mit einer konstanten Beschleunigung relativ zu den Frequenzen betrieben wird.As shown in Fig. 5, the value of the impedance is negative in a shaded region below about 60 Hz. From 1/jωC = j(-1/ωC), this is considered to indicate a capacitive state. If this crossover frequency is Fs, the sound pressure increases as the frequency is reduced in the region below Fs, as shown in Fig. 6, when the sound radiating surface is operated at a constant acceleration relative to the frequencies.

Daher ist es möglich, die charakteristische Kurve eines Frequenzbereichs unterhalb Fs abzuflachen, indem die Schalldruckfrequenzcharakteristik des Lautsprechersystems im freien Raum so eingestellt wird, daß sie einer Charakteristik entspricht, die zu der in Fig. 6 gezeigten umgekehrt ist. Gewöhnlich kann dies auf einfache Weise bewirkt werden, indem das Lautsprechersystem so ausgelegt wird, daß seine Niederbereichsresonanzfrequenz im freien Raum, nämlich die sogenannte F0 auf Fs eingestellt ist.Therefore, it is possible to flatten the characteristic curve of a frequency range below Fs by adjusting the sound pressure frequency characteristic of the loudspeaker system in free space to correspond to a characteristic which is the reverse of that shown in Fig. 6. Usually, this can be done in a simple manner by designing the loudspeaker system so that its low-range resonance frequency in free space, namely the so-called F0, is set to Fs.

Der Betrieb des Lautsprechersystems 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel soll nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden. Wie in Fig. 4 gezeigt, bilden die Trennwände 6 den akustischen Kanal 3, wie in Fig. 3 gezeigt. Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet die Mittellinie des akustischen Kanals 3, welche das Zentrum der Lautsprechereinheit 2 und das Zentrum der Öffnung 4 miteinander verbindet. Das von der Rückseite der Lautsprechereinheit 2 gelieferte Schallausgangssignal verläuft durch den akustischen Kanal 3 und wird danach von der Öffnungsfläche der Öffnung 4 des akustischen Kanals abgegeben. Wenn die Länge der Mittellinie L1 ist und wenn L1 so eingestellt ist, daß es die Hälfte der Wellenlänge entsprechend Fs ist, das heißt, C/(2·Fs), wird eine Schalldruckfrequenzcharakteristik der Ausgangsleistung des von der Vorderseite der Lautsprechereinheit 2 abgestrahlten Schalls beobachtet, wie durch die strickpunktierte Linie 8 in Fig. 7 angezeigt.The operation of the speaker system 1 according to the first embodiment will be described below with reference to Fig. 4. As shown in Fig. 4, the partition walls 6 form the acoustic channel 3 as shown in Fig. 3. A reference numeral 7 denotes the center line of the acoustic channel 3, which connects the center of the speaker unit 2 and the center of the opening 4. The sound output signal supplied from the rear of the speaker unit 2 passes through the acoustic channel 3 and is then output from the opening surface of the opening 4 of the acoustic channel. When the length of the center line is L1 and when L1 is set to be half the wavelength corresponding to Fs, that is, C/(2·Fs), a sound pressure frequency characteristic of the output power of the sound radiated from the front of the speaker unit 2 is observed as indicated by the two-dot line 8 in Fig. 7.

Die Schalldruckfrequenzcharakteristik der Ausgangsleistung des von der Öffnungsfläche der Öffnung 4 des akustischen Kanals abgestrahlten Schalls ist durch die unterbrochene Linie 9 angezeigt, und die kombinierte Schalldruckfrequenzcharakteristik dieser Charakteristiken ist durch die durchgezogene Linie 10 angezeigt.The sound pressure frequency characteristic of the output power of the sound radiated from the opening area of the opening 4 of the acoustic channel is indicated by the dashed line 9, and the combined sound pressure frequency characteristic of these characteristics is indicated by the solid line 10.

Wenn das oben beschriebene Lautsprechersystem auf der im Passagierraum vorgesehenen rückwärtigen Ablage angebracht ist, steigt der Schalldruck an, wenn die Frequenz unter Fs vermindert wird, wie in Fig. 6 gezeigt, was in der in Fig. 7 gezeigten Charakteristik resultiert. In diesem Zustand ist die abgestrahlte Schallausgangsleistung der Lautsprechereinheit 2 selbst klein, wie durch die mit der strichpunktierten Linie 8 in Fig. 7 angezeigte charakteristische Kurve dargestellt und daher kann die durch die Lautsprechereinheit 2 hervorgerufene Verzerrung auf einen niedrigen Pegel begrenzt werden, so daß es keine Möglichkeit für eine Verschlechterung in der Tonqualität aufgrund Verzerrung gibt, selbst wenn der Schalldruck bei Frequenzen unter Fs zunimmt. Somit ist es möglich, in dem Passagierraum eine allgemein flache Kurve der Schalldruckfrequenzcharakteristik unterhalb Fs zu schaffen, indem das in Fig. 4 gezeigte Lautsprechersystem so ausgelegt wird, daß die Länge des akustischen Kanals 3 auf L1 = C/(2·Fs) eingestellt wird. Die Vorrichtung kann, zum Beispiel, als Supertieftonlautsprecher in einem mehrkanalbereichsunterteilenden System verwendet werden.When the above-described speaker system is mounted on the rear shelf provided in the passenger compartment, the sound pressure increases as the frequency is reduced below Fs as shown in Fig. 6, resulting in the characteristic shown in Fig. 7. In this state, the radiated sound output of the speaker unit 2 itself is small as shown by the characteristic curve indicated by the chain line 8 in Fig. 7, and therefore the distortion caused by the speaker unit 2 can be limited to a low level so that there is no possibility for deterioration in sound quality due to distortion even when the sound pressure increases at frequencies below Fs. Thus, it is possible to provide a generally flat curve of the sound pressure frequency characteristic below Fs in the passenger compartment by designing the speaker system shown in Fig. 4 such that the length of the acoustic channel 3 is set to L1 = C/(2·Fs). The device can be used, for example, as a super woofer in a multi-channel area dividing system.

Als nächstes soll ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben werden. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Wiedergabevorrichtung mit einem zwei Öffnungen 24 und 29 sowie zwei akustische Kanäle 28 und 23 bildende Trennwände 25, 26a, 26b, 26c aufweisenden Lautsprechersystem 20 versehen. Der akustische Kanal 28 sorgt für eine Verbindung zwischen der Vorderseite der Lautsprechereinheit 2 und der Öffnung 29 und der akustische Kanal 23 sorgt für eine Verbindung zwischen der Rückseite der Lautsprechereinheit 2 und der Öffnung 24. In Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 30 die Mittellinie des akustischen Kanals 28, Bezugszeichen 27 bezeichnet die Mittellinie des akustischen Kanals 23. In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die gleiche Betriebsweise zu bewirken wie die des ersten Ausführungsbeispiels, indem die Differenz L2 zwischen den Mittellinien 30 und 27 auf L2 = C/(2·Fs) eingestellt wird.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 9. As shown in Fig. 9, the reproduction device is provided with a speaker system 20 having two openings 24 and 29 and partition walls 25, 26a, 26b, 26c forming two acoustic channels 28 and 23. The acoustic channel 28 provides communication between the front of the speaker unit 2 and the opening 29, and the acoustic channel 23 provides communication between the rear of the speaker unit 2 and the opening 24. In Fig. 9, reference numeral 30 denotes the center line of the acoustic channel 28, reference numeral 27 denotes the center line of the acoustic channel 23. In this embodiment, it is possible to effect the same operation as that of the first embodiment by setting the difference L2 between the center lines 30 and 27 to L2 = C/(2·Fs).

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben werden. Fig. 10 zeigt ein auf einem in dem Passagierraum befindlichen Rücksitz 11 plaziertes Lautsprechersystem 12, eine Lautsprechereinheit 13, einen akustischen Kanal 14 und eine Öffnung 15 des akustischen Kanals. Ebenfalls in diesem Ausführungsbeispiel wird Fs aus der über dem Rücksitz 11 beobachteten Änderung der akustischen Impedanz in dem Passagierraum erhalten, wodurch die Länge des akustischen Kanals 14 berechnet wird.A third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 shows a speaker system 12 placed on a rear seat 11 located in the passenger compartment, a speaker unit 13, an acoustic channel 14 and an opening 15 of the acoustic channel. Also in this embodiment, Fs is calculated from the change in acoustic impedance observed above the rear seat 11 in the passenger compartment, thereby calculating the length of the acoustic channel 14.

Weiterhin soll ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben werden. Fig. 11(a) ist eine Querschnittsansicht eines Lautsprechersystems 31, und Fig. 11(b) ist eine Seitenansicht des Lautsprechersystems 31, das an der Rücklehne des Rücksitzes angebracht ist. Fig. 11(a) zeigt Lautsprechereinheiten 32 und 33, akustische Kanäle 36 und 37, Trennwände 34 und 35 und Öffnungen 38, 39 des akustischen Kanals. Dieses Ausführungsbeispiel ist gebildet durch Verwendung von Paaren von jeweils entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Baugruppen, so daß es für eine Zweikanalstereowiedergabe geeignet und für eine Integration mit oder einen Einbau in den Rücksitz geeignet ist.Furthermore, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 11. Fig. 11(a) is a cross-sectional view of a speaker system 31, and Fig. 11(b) is a side view of the speaker system 31 mounted on the back of the rear seat. Fig. 11(a) shows speaker units 32 and 33, acoustic ducts 36 and 37, partition walls 34 and 35, and acoustic duct openings 38, 39. This embodiment is formed by using pairs of assemblies respectively provided in the first embodiment, so that it is suitable for two-channel stereo reproduction and suitable for integration with or installation in the rear seat.

Bezüglich der Länge der akustischen Kanäle 36 und 37 ist die gleiche Auslegung vorgenommen wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels.Regarding the length of the acoustic channels 36 and 37, the same design is made as in the case of the first embodiment.

In den oben beschriebenen drei Ausführungsbeispielen wird ein Teil des oben beschriebenen Effekts auch unter den folgenden Bedingungen für L1 und L2 realisiert wegen der Phasengrenze:In the three embodiments described above, part of the effect described above is also realized under the following conditions for L1 and L2 because of the phase boundary:

C/(4·Fs) ≤ L1 ≤ C/(2·Fs)C/(4·Fs) ≤ L1 ≤ C/(2·Fs)

oderor

C/(4·Fs) ≤ L2 ≤ C/(2·Fs)C/(4·Fs) ≤ L2 ≤ C/(2·Fs)

Wie oben beschrieben wird durch die vorliegende Erfindung eine überlegene Schallwiedergabevorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug verwirklicht, bei welcher ein in einem Passagierraum angeordnetes Lautsprechersystem so ausgelegt ist, daß die Frequenz Fs, bei der der Imaginärteil der akustischen Impedanz von dem Lautsprechersystem in der angebrachten Position zu dem Innenraum des Passagierraums Null wird, und die Niederbereichsresonanzfrequenz F0 des Lautsprechersystems selbst im freien Raum so eingestellt sind, daß sie im wesentlichen einander gleich sind, um dadurch zu ermöglichen, daß die Schalldruckfrequenzcharakteristik unterhalb dieser Frequenzen entsprechend der Position, in welcher das Lautsprechersystem in dem Passagierraum angebracht ist, im wesentlichen abgeflacht ist, wogegen deren Verzerrung auf einen niedrigen Pegel begrenzt wird. Darüberhinaus können diese Effekte unabhängig von der Art des Fahrzeugs verwirklicht werden, weil bei der vorliegenden Erfindung nicht von einer spezifischen Art von Fahrzeugstruktur Gebrauch gemacht wird, wie einem rückwärtigen Kofferraum.As described above, the present invention realizes a superior sound reproduction apparatus for use in a vehicle, in which a speaker system arranged in a passenger compartment is designed so that the frequency Fs at which the imaginary part of the acoustic impedance from the speaker system in the mounted position to the interior of the passenger compartment becomes zero, and the low-range resonance frequency F0 of the speaker system itself in free space are set to be substantially equal to each other, thereby enabling the sound pressure frequency characteristic below these frequencies to be substantially flattened in accordance with the position at which the speaker system is mounted in the passenger compartment, while limiting the distortion thereof to a low level. Moreover, these effects can be realized regardless of the type of vehicle, because the present invention does not make use of a specific type of vehicle structure such as a rear trunk.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die akustischen Kanäle unter Verwendung von Trennwänden konstruiert, jedoch können sie auch als ein Teil der Struktur des Fahrzeugs ausgebildet sein, wie in den Fig. 12a bis 12c und Fig. 13a bis 13d gezeigt. In diesem Falle können die akustischen Kanäle ein Paar von parallelen akustischen Kanälen enthalten, die einander in der Länge gleich oder nicht gleich sind, oder es kann ein System unter Verwendung von lediglich einem akustischen Kanal angewendet werden.In the embodiments described above, the acoustic channels are constructed using partition walls, but they may also be formed as a part of the structure of the vehicle, as shown in Figs. 12a to 12c and Figs. 13a to 13d. In this case, the acoustic channels may include a pair of parallel acoustic channels that are equal or not equal to each other in length, or a system using only one acoustic channel may be applied.

Die Querschnittsfläche von jedem akustischen Kanal kann zunehmen, wenn sie sich der Öffnung nähert, um ein Horn zu formen und aufgrund des Horneffekts eine vergrößerte Schallausgangsleistung zu ermöglichen.The cross-sectional area of each acoustic channel can increase as it approaches the opening to form a horn and allow for increased sound output due to the horn effect.

In dem Falle, wo die akustischen Kanäle durch die Struktur des Fahrzeugs gebildet sind, können die Lautsprechereinheiten im Kofferraum, den rückwärtigen Türen oder rückwärtigen Abteilungen angeordnet sein. Es bedarf nicht der Erwähnung, daß verschiedene Arten von Kanalanordnungen durch die Kombination der Anzahl von akustischen Kanälen und die Anordnung, in welcher ein akustischer Kanal auf der Vorderseite oder der Rückseite von jeder Lautsprechereinheit ausgebildet ist, möglich sind.In the case where the acoustic channels are formed by the structure of the vehicle, the loudspeaker units may be arranged in the trunk, rear doors or rear compartments. It goes without saying that various types of channel arrangements can be achieved by combining the number of acoustic channels and the arrangement in which an acoustic channel is arranged on the front or back of each speaker unit.

Claims

1. Loudspeaker device for use in an enclosed space, comprising:

at least one loudspeaker system (1) with side walls, a loudspeaker unit (2) with a first low-range resonance frequency F0 when in a free-field space, and a sound radiation surface (4), the sound radiation surface (4) being arranged at a predetermined location in the enclosed space, the predetermined location having a given acoustic impedance in the enclosed space which has an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, characterized in that the first low-range resonance frequency F0 of the loudspeaker unit (2) is substantially equal to the frequency Fs, so that the loudspeaker unit (1) operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

2. Loudspeaker device according to claim 1, wherein the loudspeaker system (1) includes a channel device (3), wherein the loudspeaker unit (2) is arranged at one end of the duct device (3) and another end of the duct device (3) is open to the closed space.

3. A speaker device according to claim 1 or 2, wherein the enclosed space is a passenger compartment of a vehicle.

4. Loudspeaker device according to claim 2 or 3, wherein the channel device (3) has a number of partition walls arranged therein.

5. Loudspeaker device according to claim 3 or 4, wherein the channel device (3) is part of a body structure of the vehicle.

6. A loudspeaker device according to claim 3, 4 or 5, wherein one end of the channel device (3) is open to a door area of the vehicle.

7. A loudspeaker device according to any one of claims 3 to 6, wherein the loudspeaker unit is arranged in one of (a) a trunk area and (b) a rear separated space area of the vehicle.

8. Loudspeaker device for use in an enclosed space, comprising:

at least one loudspeaker system (1) with side walls, a loudspeaker unit (2), a sound radiation surface (4) and a channel device (3), wherein the sound radiation surface (4) is arranged at a predetermined location in the closed space, wherein the predetermined location has a given acoustic impedance in the closed space, which has an imaginary component equal to zero at a frequency Fs, which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic Impedance is zero, characterized in that the channel means (3) has a length L1 along its center line, L1 satisfying the condition C/(4Fs)≤L1≤C/(2Fs), where C is the acoustic compliance of the enclosed space, so that the loudspeaker unit (2) operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

9. Loudspeaker device according to claim 8, wherein the channel device (3) has a number of partition walls arranged therein.

10. A loudspeaker device according to claim 8 or 9, wherein the enclosed space is a passenger compartment of a vehicle.

11. A loudspeaker device according to claim 10, wherein the channel device (3) is a portion of a body structure of the vehicle.

12. Loudspeaker device according to claim 10 or 11, wherein one end of the channel device (3) is open towards a door area of the vehicle.

13. Loudspeaker device according to claim 10, 11 or 12, wherein the loudspeaker unit (2) is arranged in one of (a) a trunk area and (b) a rear separated space area of the vehicle.

14. Loudspeaker device for use in an enclosed space, comprising:

at least one loudspeaker system (1) with side walls, a loudspeaker unit (2), a channel device (23,28), wherein a first channel (23) is arranged on the front of the loudspeaker unit (2) and a second channel (28) on the back of the loudspeaker unit (2) and a sound radiating surface (4), the sound radiating surface (4) being arranged at a predetermined location in the enclosed space, the predetermined location having a given acoustic impedance in the enclosed space having an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, characterized in that the first and second channels have respective lengths along respective center lines thereof which differ by a length L2 satisfying the condition C/(4Fs)≤L2≤C/(2Fs) where C is the acoustic compliance of the enclosed space, so that the loudspeaker unit (2) operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

15. A loudspeaker device according to claim 14, wherein each of the first and second channels (23,28) has a number of dividing walls (25,26a,26b,26c) mounted therein.

16. A loudspeaker device according to claim 14 or 15, wherein the enclosed space is a passenger compartment of a vehicle.

17. A loudspeaker device according to claim 16, wherein the first and second channels (23,28) are each formed in a region of a body structure of the vehicle.

18. A loudspeaker device according to claim 16 or 17, wherein one end of each of the first and second channels (23,28) is open to a door area of the vehicle.

19. A speaker device according to claim 16, 17 or 18, wherein the speaker unit is arranged in one of (a) a trunk area and (b) a rear partitioned space area of the vehicle.

20. A method for reducing sound distortion of a loudspeaker system for use in an enclosed space, comprising the steps of:

Selecting a location in the enclosed space for mounting a loudspeaker unit having a first low-range resonance frequency F0, if in a free-field space,

Determining an acoustic impedance at the location in the enclosed space having an imaginary component equal to zero at a frequency Fs which is a lowest frequency at which the imaginary component of the acoustic impedance is zero, characterized by

Selecting the side walls, sound generating means and sound radiating surface of the loudspeaker unit such that when mounted at said location in the enclosed space, the first low range resonance frequency F0 of the loudspeaker unit is substantially equal to the frequency Fs, so that the loudspeaker unit operates in the enclosed space with a relatively flat sound pressure frequency response in a low frequency range below the frequency Fs.

21. The method of claim 20, further comprising the following steps:

Providing at least one acoustic channel, and

Mounting the loudspeaker unit at one end of the duct, with another end of the duct in communication with the enclosed space.

22. A method according to claim 20 or 21, wherein the enclosed space is a passenger compartment of a vehicle.

23. The method of claim 21, further comprising the step of installing a number of partitions in the channel.